江苏常熟农田生态系统国家野外科学观测研究站
网络介绍

常熟站植物-土壤逆境互作研究团队成果“植物应答土壤逆境的信号调控和分子遗传机制”获南京土壤所2020年度科技奖二等奖

作者:常熟站   更新时间:2021-02-07

过去在植物适应土壤逆境方面的研究成果,大多关注单一逆境因子。而我国农田逆境土壤中,多种逆境因子常常伴随发生。例如北方盐渍化旱地中,除了盐碱胁迫,还存在营养贫瘠问题;由于淹水和氮肥大量施用等原因,南方水田也容易同步发生铵毒/铁毒复合胁迫。针对上述问题和研究工作中的不足,近年来,本项目应用现代分子生物学手段,分别以北方盐渍化旱地和南方水田的复合逆境为切入点,深入挖掘了可同时提高作物适应多重土壤逆境因子的一因多效性信号分子,并解析了控制相关信号分子的关键基因,揭示了三条崭新的信号通路和关键调控部位,更新了植物应答铵毒/铁毒的分子机制的认识,同时也为提高作物在复合逆境土壤中的适应性和产量提供了改良靶点和提效策略,从而填补了这方面的空缺:

1)解析了“NO3--ABA-TaWabi5-TaNRT2”这一影响小麦氮素吸收效率的全新分子机制,证实了信号分子ABA不只发挥传统认知的耐盐激素作用,还是硝态氮信号的“传导器”甚至“放大器”;

2)发现了TaCYP81Ds通过精细调控信号分子ROS的剂量,实现小麦的耐盐性和产量的同步提高;

3)揭示了一条崭新的铁毒伤害根系生长的“氮氧化物-NSCC通道-K+外流”分子生理途径和控制基因;

4)新发现了叶部控制根系生长响应铵毒胁迫的乙烯AMOT1基因-ROS-生长素信号机制;揭示了根系响应铵毒胁迫的“ABA-SAPK9-bZIP20-铵代谢/ROS”转录调节途径;


  相较于过往的植物-土壤逆境互作研究,本研究具有思路新颖、结论创新、应用前景好等特点:


 

 本项目2018年以来共发表论文12篇,其中中文1篇,SCI论文11篇,在《Trends in Biotechnology》、《New Phytologist》、《Plant Biotechnology Journal》、《Plant Physiology》等SCI TOP期刊共发表论文7;申请专利2项。项目培养中科院青促会会员1名,中国科协“青年人才托举工程”入选者1名,江苏省杰青和优青各1名。上述研究成果获南京土壤所2020年度科技奖二等奖(主要完成人:施卫明、王萌、李光杰、孙丽、狄东伟、张琳、张鹏丽)。

法律声明 | 联系方式 | 友情链接
国家生态系统观测研究网络 版权所有 京ICP备05002838号-60